Прибор для вычерчивания кривых 3-го и 4-го порядков

Прибор для вычерчивания кривых 3-го и 4-го порядков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

N АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик ()686905 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.01.73 (2! ) 1870884/28-12 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5!) Я Кп г

В 43 L11/00

Государственный комнтет

СССР оо делам нзооретеннй н открытнй

Опубликовано 25.09.79. Бюллетень№ 35

Дата опубликования описания 10.! 0.79 (53) УДК 744.34 (088.8) (72) Автор изобретеиия

А. С. Вернидуб (7l ) Заявитель (54) ПРИБОР ДЛЯ ВЫЧЕРЧИВАНИЯ КРИВЫХ

ТРЕТЬЕГО И ЧЕТВЕРТОГО ПОРЯДКОВ

Изобретение относится к приборам для вычерчивания кривых.

Известен прибор для вычерчивания кривых третьего и четвертого порядков, содержащий две кулисы с ползунами, шарнирноукрепленные на основании, два шарнирно соединенных ползуна с пишущим приспособлением и шарнирный четырехзвенник, состоящий из шатуна и двух смонтированных на основании с помощью переставных шарниров кривошипов, орин из которых шарнирно связан с ползуном одной кулисы (1).

Однако такой прибор не позволяет вычерчивать кривые по заданному коэффициенту подобия.

Целью изобретения является обеспечение возможности вычерчивания кривых по заданному коэффициенту подобия.

Для этого шарнирно соединенные ползуны с пишущим приспособлением надеты по одному на кулисы, а второй кривошип четырехзвенника шарнирно соединен с ползуном второй кулисы.

На фиг. 1 изображен предлагаемый прибор, фронтальная проекция; на фиг. 2— схема построения плоских кривых способом триады; на фиг. 3 — схемы построения группы кривых линий, имеющих один и тот же определитель, способом триады; на фиг. 4—

7 — схемы реконструкции триадного опре-.

5 делителя кривых линий, представленных на фиг. 2; на фиг. 8 — разрез А — А на фиг. 1 (узел I); на фиг. 9 — разрез Б — Б на фиг. 1 (узел II); на фиг. 10 — разрез

 — В на фиг. I (узел 111); на фиг. 11 о разрез à — Г на фиг. (узел IV u VI II ); на фиг. 12 — одно из звеньев подвижного треугольника в двух проекциях; на фиг. 13— разрез Д вЂ” Д на фиг. 1 (узел V); на фиг. 14— разрез Š— Е на фиг. 1 (узел Vl); на фиг. 15 разрез Ж вЂ” Ж на фиг. 1 (узел VI I ) на !

5 фиг. 16 — разрез 3 — 3 на фиг. 1 (узел IX); на фиг. 17 — звенья продольного параллелограмма; на фиг. 18 — кинематическая схема механизма для вычерчивания овалов

Декарта; на фиг. 19 — кинематическая схе20 ма механизма для вычерчивания строфоиды: на фиг. 20 — кинематическая схема механизма для вычерчивания трилистника; на фиг. 21 — кинематическая схема механизма для вычерчивания кривой Каппа; на

686905 з$

25 зо з$

4Е

4S

$0 з фиг. 22 — конструкция узла II механизма, перенастроен ного для вычерчивания строфоиды; на фиг. 23 — схема, по которой доказано, что механизм вычерчивает строфоиду; на фиг. 24 — конструкция узла 11 механизма, перенастроенного для вычерчивания трилистника; на фиг. 25 — конструкция узла Х, введенного при перенастройке механизма для вычерчивания трилистника и кривой Каппа; на фиг. 26 — схема, по которой доказано, что механизм вычерчивает кривую Каппа.

Прибор состоит из звеньев и 2, выполненных в виде линейки с узкими продольными прорезями и двумя пазами (снизу и сверху) звеньев 3, 4 и 5 с продольными прорезями и отверстиями под оси шарниров и неподвижного основания 6 — линейки со сквозной узкой прорезью и пазом для подобных головок осей вращения звеньев.

На фиг. 1 прибор изображен в рабочем положении при вычерчивании овала Декарта. Оси вращения узлов 111 и Vll закреплены неподвижно на основании 6 и находятся в фокусах овала Декарта.

Вокруг этих осей могут вращаться звенья 1 и 2. Звенья 1 и 2 и основание 6 составляют подвижный треугольник, а звенья 3, 4, 5 и основание 6 — шарнирный параллелограмм. Звенья 2 и 3 соединены с основанием 6 через звено 7. Палец 8 (узел

1 на фиг. 1) имеет отверстие (см. фиг. 8), в которое запрессовывается держатель пишущего штифта 9 (можно использовать пишушую ножку циркуля). Палец 8 кренится при помоши гайки с насечкой так, чтобы он мог свободно перемещаться одновременно вдоль прорезей 1 и 2. Палец 10 неподвижно закреплен на звене 2 при помощи гайки 11 (все гайки, кроме указанных особо, выполнены по типу гайки 11).

Палец 10 свободно перемещается вдоль прорези звена 3. Палец узла VI (см. фиг. 14) состоит из двух частей 12 и 13 с отверстиями. Часть 13 пальца закреплена неподвижно на звене 1 (см. фиг. 1), часть 12 свободно перемешается в прорези звена 4. Эти исти соединяются при помощи штифта 14.

Такая конструкция узла VII позволяет вычерчивать симметричные части овала Декарта без частичной разборки механизма.

Если вынуть штифт 14, механизм легко переводится для вычерчивания второй симметричной части овала. Оси вращения узлов

IV и ЧIИзакреплены неподвижно на основании 6 механизма. Вокруг этих осей врашаются звенья 3. Ось 15 узла V (см. фиг. 13) закреплена неподвижно в прорези звена 5.

Вокруг этой оси вращается звено 3. Звенья

5 и 4 соединены шарнирно (см. фиг. 13) .

Узлы II, IV: (VIII), V, Чl, VII могут перемегцаться вдоль прорезей и фиксироваться в нужном месте при помоши гаек 11, 16, 17, 18 и 19 соответственно.

На всех осях механизма желательно устанавливать шариковые подшипники. Для предотврашения прогиба звеньев 1 и 2 палец IO и ось вращения 20 имеют буртики соответственной высоты.

Рассмотрим кинематические схемы и принцип работы механизма. Если закрепить узлы 111, IV, Vll u Vill (см. фиг. 18) на поле чертежа, то при работе механизма пишуший штифт, установленный в полом пальце узла 1, опишет овал Декарта, фокусы которого совпадут с осями узлов 111 И VII.

Перенастройка механизма для вычерчивания овала Декарта с различными параметрами (для подобных кривых) сводится к

I 1I изменению длин звеньев S5S 5 u CD с соблюдением условия:

S5S", = CD SiS, = Const

Увеличение или уменьшение одного из размеров А, S или Аз Я при постоянной величине звена Я Я ведет также к образованию овалов Декарта с другими параметрами.

С увеличением размера А1.Я параметры овала уменьшаются, а с увеличением размера А< S2 овал увеличивается. Одновременное увеличение размеров AaS< и A> Sz приводит к увеличению параметров, а уменьшение этих размеров — к уменьшению параметров овала Декарта.

Дл я вычерчи вания строфоиды меха низм перенастраивается согласно фиг. 19. В узле

II палец 10 заменяется на палец со взаимно перпендикулярными лысками, который выполняет роль крестообразного ползуна со взаимно перпендикулярными направляюшими (см. фиг. 22). Палец 21 одновременно скользит вдоль прорезей звеньев 2 и 3, описывая окружность q<. Механизм должен

1 II з удовлетворять условию: Sq S5 = 2Si S5, A> Sj = ACES) откуда Аз М = 2Si D.

Треугольники Si S5D и МЬз0 равны между собой, так как Si S5 —— -АМ, углы DSi S5 и

DMS5 прямые, а гипотенуза S5D обшая.

Поэтому S,D = РМ, АзМ = 2DM, т. е.

РМ = РАз.

Следовательно, А, D = РМ = S< D.

Это основное свойство строфоиды. Таким образом, механизм вычерчивает строфоиду.

Если выдержать условие SaS, )28 Я, А< О = Азиз, то пишущий шрифт, установленный в узле

1 механизма, будет воспроизводить трилистник (см. фиг. 20), При этом узел II благодаря дополнительно введенным звену 7 и узлу Х, закрепленному неподвижно на основании 6, перемещается по окружности q.

Для вычерчивания кривой Каппа (см. фиг. 21) узел IV и звенья 4 и 5 излишни.

Неподвижная ось врашения звена 7 перемешается вдоль прорези основания в крайнее правое положение. Палец узла IX шар686905 нирно соединяет звенья 3 и 7. В узле 1 палец 8 (см. фиг. 8) заменяется пальцем квадратного сечения, а вместо пальца 10 (см. фиг. 9) устанавливается полый палец 8 узла (см. фиг. 8).

Для предотвращения прогиба звена 3 на палец 8 надевается распорная втулка, высота которой равна толщине основания 6.

Ири движении механизма (см. фиг. 21) пишущий штифт, установленный в полом пальце узла 11, будет вычерчивать кривую

Каппа.

Формула изобретения

Прибор для вычерчивания кривых третьего и четвертого порядков, содержаший две кулисы с ползунами, шарнирно укрепленные на основании, два шарнирно соединснны; ползуна с пишущим приспособлением и шарнирный четырехзвенник, состояший из натана и двух смонтированных на основании с помошью переставных шарниров кривоши5 пов, один из которых шарнирно связан с по,iзуном одной кулисы, отличающийся тем, то, с целью возможност и вычерчи в а ния кривых по заданному коэффициенту подобия, шарнирно соединенные ползуны с пишущим приспособлением надеты IlO одному на кулисы, а второй кривсшнп четырехзвенника шарнирно соединен с ползуном второй кулисы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Заявка № 1822507 28-12, 15.08.72, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

686905

К-К 1 Z — A3

@ д

Составитель С. Либерман

Техред О. Луговая Корректор Е. Папп

Тираж 449 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Бер

Заказ 5774)57